Urządzenia radiolokacyjne

Radar ultraszerokopasmowy

Radar ultraszerokopasmowy (radar UWB) wysyła sygnały dźwiękowe w znacznie szerszym spektrum niż radary konwencjonalne. Wymagają one znacznie mniejszej mocy impulsu, co sprawia, że nadajnik radaru jest niewykrywalny. Przesyłany sygnał jest nawet mniejszy niż dopuszczalny poziom mocy zakłóceń różnych urządzeń elektrycznych (np. suszarki do włosów). Najczęściej stosowane są generatory impulsów o bardzo krótkich szerokościach impulsów, krótszych niż 1 ns.

Widmo tych ekstremalnie wąskich impulsów coraz bardziej przypomina biały szum, w miarę jak impulsy stają się coraz węższe. Jednak te ekstremalnie wąskie impulsy wymagają również znacznie większej szerokości pasma odbiornika niż konwencjonalne radary.

Ilość widma zajmowanego przez sygnał nadawczy radaru ultraszerokopasmowego (tj. szerokość pasma sygnału ultraszerokopasmowego) wynosi co najmniej 25% ilości częstotliwości środkowej nadajnika. Tak więc częstotliwość środkowa 2 GHz ma szerokość pasma 500 MHz, a minimalna szerokość pasma sygnału ultraszerokopasmowego o częstotliwości środkowej 4 GHz wynosi 1 GHz. Często stosowane są szerokości pasma większe niż 1 GHz.

Tak duża szerokość pasma wymaga specjalnych podzespołów dla radarów ultra szerokopasmowych. Antena musi być tak bardzo szerokopasmowa, że często stosuje się równolegle kilka anten na różne pasma częstotliwości. W związku z tym stosuje się najczęściej promienniki tubowe lub anteny Vivaldiego. Oznacza to również, że odbiornik nie może mieć już częstotliwości rezonansowej. Każdy rezonans w częstotliwości jest wąskopasmowy, a tego właśnie należy unikać.

Przykładem typowego radaru ultraszerokopasmowego jest impulsowy radar szumowy używany do celów szkoleniowych. Radar ten wysyła pojedyncze impulsy na częstotliwości środkowej 24 GHz o długości rzędu kilku nanosekund i mocy impulsu 4 mW. Jego szerokość pasma wynosi zatem 8 GHz. To, czy radar ten nadaje, czy nie, nie może być określone przez pomiar zewnętrzny, ponieważ jego impulsy nadawcze nie różnią się od szumu otoczenia.